국내 연구진이 생존 기간이 상대적으로 긴 젊은 유방암 환자들을 위해 수술 5년이 지난 시점의 재발 위험을 정교하게 예측할 수 있는 AI모델을 세계 최초로 개발했다. 

유재민 삼성서울병원 유방외과 교수와 이한별 서울대병원 유방내분비외과 교수, 안성귀 강남세브란스병원 유방외과 교수 연구팀은 45세 이하 폐경 전(前) 유방암 환자의 5년 이후 재발 위험을 예측하는 인공지능 기반 머신러닝 모델을 개발했다고 6일 밝혔다.

국내 유방암 환자 60~75%를 차지하는 에스트로겐수용체(ER) 양성 및 인간표피성장인자수용체2(HER2) 음성 유방암은 초기 치료 성적이 우수하지만, 수술 후 5년이 지나도 재발이 지속적으로 발생하는 특성이 있다. 

실제 병기에 따라 20년간 누적 재발률이 최대 40%에 달할 수 있어 장기간 추적 관찰이 필수적임에도 불구하고, 그동안 고령 환자와 달리 젊은 환자들을 위한 전용 지연재발 예측 모델은 부재한 상황이었다.

이번 연구는 2000년부터 2011년까지 수술을 받은 45세 이하 환자 중 5년간 재발이 없었던 1701명을 대상으로 진행됐다. 분석 결과 이들 중 6.3%인 108명에서 수술 5년에서 10년 사이에 원격 전이 재발이 발생한 것으로 확인됐다. 

임상정보 8종 활용 AI 모델, “고위험군 재발 확률 7배”

권선영 부산대학교 교수팀은 나이와 종양 크기, 림프절 전이 개수, 핵 등급, 조직학적 등급 등 임상 현장에서 쉽게 얻을 수 있는 8가지 변수만을 활용해 AI 기반 머신러닝 모델을 구축했다. 

해당 모델은 예측 정확도(AUC) 0.78을 기록하며 높은 신뢰도를 입증했다.연구팀이 개발한 모델을 통해 분류된 재발 고위험군은 저위험군에 비해 재발 위험이 7.36배나 높게 나타났다. 

특히 고위험군 환자가 5년 이후에도 호르몬 치료를 연장했을 경우, 치료를 중단한 환자보다 재발 위험이 68%나 감소하는 효과를 보였다.

반면 저위험군에서는 호르몬 치료 연장에 따른 실익이 크지 않은 것으로 분석됐다.

안성귀 강남세브란스병원 교수는 “젊은 유방암 환자는 치료 후 수십 년을 더 살아가야 하기에 지연재발 예측이 매우 중요하며, 예측된 위험도에 따라 호르몬 치료 연장 여부를 결정함으로써 불필요한 부작용을 줄이는 것이 핵심”이라고 강조했다. 

이한별 서울대병원 교수는 현재 임상 정보에 유전체 검사 정보를 더해 더욱 정밀한 모델을 개발 중이라고 전했다.

연구를 주도한 유재민 교수는 “이번 모델이 범용적인 임상 정보만으로  전 세계 어디서나 즉시 적용 가능하다는 점에 큰 의미가 있다”며 “더 많은 의료진이 진료 현장에서 사용할 수 있도록 온라인 플랫폼 개발을 추진 중이다. 향후 환자 맞춤형 정밀 치료 구현을 위해 힘쓰겠다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 유방암 분야 권위지인 ‘더 브레스트(The Breast, IF=7.9)’에 게재됐다.